CN108966681B - 电力转换装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种具有优异的抗振性及较高的生产性的小型的电力转换装置。本发明的电力转换装置包括:框体;冷却器,其固定于框体,配置在该框体内;功率模块,其安装于冷却器;第1控制基板,其与功率模块电连接,以外周缘部被保持的方式配置于框体内的功率模块的与冷却器相反的一侧;以及第2控制基板,其与第1控制基板电连接,以外周缘部被保持的方式配置于框体内的第1控制基板的与功率模块相反的一侧,第1控制基板通过第1固定构件将该第1控制基板的与第2控制基板相反的一侧的面内固定于冷却器或框体,第2控制基板通过第2固定构件将该第2控制基板的与第1控制基板相反的一侧的面内固定于框体,第1控制基板和第2控制基板在该第1控制基板和该第2控制基板相对的面内电连接。
Description
技术领域
本发明涉及例如将电池的电力转换为向汽车的马达供给的驱动电
力的电力转换装置。
背景技术
在以马达为动力的电动汽车、将马达和内燃机组合使用来作为动力的混合动力汽车中搭载有将例如电池的电力转换为向马达供给的驱动电力的电力转换装置。电力转换装置由包含IGBT(Insulated Gate Bypolar Transistor)等开关元件的功率模块、对来自功率模块的发热进行散热的冷却器、用于控制功率模块的驱动的控制基板等电气零件和收纳电气零件并保护电气零件免受外部的粉尘等影响的框体构成。另外,电动汽车、混合动力汽车要求碰撞安全性、居住性良好,搭载的电力转换装置期望具有能够有效利用空间的形态。为了有效利用空间,电力转换装置期望小型化,并期望抗振性高,以便即使搭载于发动机室内的变速驱动桥上等容易被施加来自发动机、路面的振动负载的位置也不会破损。特别是,在搭载于电力转换装置的零件中,控制基板与其他的零件相比较薄且面积大,因此,有时会因从变速驱动桥施加振动而发生共振,位移振幅变大,安装的零件损坏。
鉴于这样的状况,提出了各种谋求控制基板的高抗振化的技术。
例如,在专利文献1记载的以往的电力转换装置中,通过将与功率模块的上部重叠配置的多个控制基板中的一张控制基板固定保持于高刚度的基板保持用支架,实现了控制基板的高抗振化。
另外,在专利文献2记载的以往的车辆用空调装置的控制装置中,通过利用贯通多个控制基板的支柱来支承多个控制基板,实现了控制基板的高抗振化。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2010-183749号公报
专利文献2:日本特开2004-140114号公报
发明内容
发明要解决的问题
在专利文献1记载的以往的电力转换装置中,将多个连接器配置于控制基板的一边侧,通过信号线束连接连接器,进行控制基板之间的信号的交换,因此需要用于将信号集中于控制基板的一边侧的电路。由此,存在控制基板的安装密度降低、控制基板大型化、控制基板的共振频率降低、抗振性降低这样的课题。并且,若控制基板大型化,则用于收纳控制基板的框体大型化,因此也存在框体的共振频率降低、抗振性降低这样的课题。
在专利文献2记载的以往的车辆用空调装置的控制装置中,支承、固定用的支柱设置成贯通重叠的控制基板,因此在各个控制基板的支柱贯通部周围产生无法安装零件的空间。而且,该支柱贯通各个控制基板的面内(inner plane)的相同位置,因此无法自由地将零件安装在各个控制基板上,安装密度降低。由此,存在控制基板大型化、控制基板的共振频率降低、抗振性降低这样的课题。
本发明是为了解决上述课题而完成的,其提供一种具有优异的抗振性的小型的电力转换装置。
用于解决问题的方案
本发明的电力转换装置包括:框体;冷却器,其固定于上述框体,配置在上述框体内;功率模块,其安装于上述冷却器;第1控制基板,其与上述功率模块电连接,以外周缘部被保持的方式配置于上述框体内的上述功率模块的与冷却器相反的一侧;以及第2控制基板,其与上述第1控制基板电连接,以外周缘部被保持的方式配置于上述框体内的上述第1控制基板的与上述功率模块相反的一侧,上述第1控制基板通过第1固定构件将该第1控制基板的与上述第2控制基板相反的一侧的面内固定于上述冷却器或上述框体,上述第2控制基板通过第2固定构件将该第2控制基板的与上述第1控制基板相反的一侧的面内固定于上述框体,上述第1控制基板和上述第2控制基板在该第1控制基板和该第2控制基板相对的面内电连接。
发明效果
根据本发明,第1控制基板和第2控制基板在第1控制基板和第2控制基板相对的面内电连接。因此,不需要用于将信号集中于第1控制基板和第2控制基板的一边侧的电路,因此能够将零件高效地安装在第1控制基板和第2控制基板上,实现第1控制基板和第2控制基板的小型化。
第1控制基板和第2控制基板通过不同的固定构件固定于冷却器或框体。因此,第1控制基板的面内的固定位置能够不受限于第2控制基板的面内的固定位置地设定。同样,第2控制基板的面内的固定位置能够不受限于第1控制基板的面内的固定位置地设定。这样,能够独立地设定第1控制基板的固定位置和第2控制基板的固定位置,因此,即使外周缘部由保持部保持的第1控制基板和第2控制基板的振动的波腹的位置不一致的情况下,也能够在第1控制基板和第2控制基板各自的振动的波腹的位置设置固定构件,第1控制基板和第2控制基板的抗振性提高。并且,能够独立地设定第1控制基板的固定位置和第2控制基板的固定位置,因此,能够将零件自由地安装于第1控制基板和第2控制基板,能够进行高密度的安装。由此,能够使第1控制基板和第2控制基板小型化,进而能够使框体小型化,因此实现电力转换装置的小型化。另外,由于第1控制基板和第2控制基板的小型化,第1控制基板和第2控制基板的共振频率上升,第1及第2控制基板的抗振性提高。并且,由于框体的小型化,框体的共振频率上升,抗振性提高。
附图说明
图1是表示搭载有本发明的实施方式1的电力转换装置的汽车的示意图。
图2是示意性地表示本发明的实施方式1的电力转换装置的构造的剖视图。
图3是示意性地表示本发明的实施方式1的电力转换装置的构造的透视立体图。
图4是示意性地表示本发明的实施方式2的电力转换装置的构造的剖视图。
图5是示意性地表示本发明的实施方式2的电力转换装置的构造的透视立体图。
图6是示意性地表示本发明的实施方式3的电力转换装置的构造的剖视图。
图7是示意性地表示本发明的实施方式3的电力转换装置的构造的透视立体图。
图8是示意性地表示本发明的实施方式4的电力转换装置的构造的剖视图。
图9是示意性地表示本发明的实施方式4的电力转换装置的构造的透视立体图。
图10是示意性地表示本发明的实施方式5的电力转换装置的构造的剖视图。
图11是示意性地表示本发明的实施方式5的电力转换装置的构造的透视立体图。
具体实施方式
实施方式1
图1是表示搭载有本发明的实施方式1的电力转换装置的汽车的示意图,图2是示意性地表示本发明的实施方式1的电力转换装置的构造的剖视图,图3是示意性地表示本发明的实施方式1的电力转换装置的构造的透视立体图。
例如,如图1所示,电力转换装置100搭载于容易被施加来自汽车200的发动机201、路面的振动负载的发动机室内的变速驱动桥202上。
接下来,参照图2和图3说明电力转换装置100的结构。
电力转换装置100包括:功率模块2,其内置多个功率半导体;冷却器1,其安装有功率模块2;第1控制基板3,其经由信号端子2a与功率模块2电连接,隔着功率模块2配置于与冷却器1相反的一侧;第2控制基板4,其与第1控制基板3电连接,隔着第1控制基板3配置于与功率模块2相反的一侧;以及框体5,其用于收纳安装有功率模块2的冷却器1、第1控制基板3、第2控制基板4等。框体5由收纳冷却器1、第1控制基板3、第2控制基板4等的周壁部5a和能够装拆地安装于周壁部5a且用于堵塞周壁部5a的上部开口的盖部5b构成,并构成为使用螺钉等将盖部5b固定于周壁部5a。第1控制基板3和第2控制基板4的保持部12从周壁部5a的内壁面突出并沿周向相连而形成为框状。
冷却器1由导热性良好的铜、铝等制作而成,根据需要而使制冷剂等在内部流通。
功率模块2使用焊锡、银纳米颗粒的烧结材料、Cu-Sn、Ag-Sn等液相扩散接合材料、导热片材等良导热材料,在冷却器1的上表面机械性地结合。需要说明的是,虽然未图示,但电力转换装置100所需要的电抗器、电容器等零件也可以安装于冷却器1。
第1控制基板3具备例如用于控制功率模块2的开关动作的驱动电路,将外周缘部保持于周壁部5a而配置于冷却器1的上部。而且,功率模块2的信号端子2a通过锡焊等接合于第1控制基板3的通孔等,与第1控制基板3电连接,且机械性地固定。这样,第1控制基板3的面内经由功率模块2固定于冷却器1。
第2控制基板4具备微型计算机,基于来自电力转换装置100的外部的输入信号、来自例如马达的旋转位置传感器及温度传感器的信号、发动机的旋转速度等各种信号来判断运转模式,基于其判断结果来控制马达的驱动。第2控制基板4将外周缘部保持于周壁部5a而配置于第1控制基板3的上部。并且,第2控制基板4的面内通过螺钉7a固定于第2支承支柱6b,机械性地固定于盖部5b、即框体5,该第2支承支柱6b通过螺钉(未图示)固定于盖部5b的下表面。第2支承支柱6b能够使第2控制基板4支承于盖部5b即可,具有三角形、四边形、五边形、六边形、圆形、椭圆形等截面形状。
电连接部8例如由安装于第1控制基板3的上表面的面内的排母(pin socket)8a和在与排母8a相对的位置安装于第2控制基板4的下表面的面内的排针(pin header)8b构成。需要说明的是,面内是指第1控制基板3和第2控制基板4的除了周边部之外的范围,例如相对于第1控制基板3和第2控制基板4的尺寸除了从端部起10%的范围的外周缘部之外的部分。另外,第1控制基板3和第2控制基板4既可以制作成相同尺寸,也可以制作为第1控制基板3比第2控制基板4大,或者还可以制作为第1控制基板3比第2控制基板4小。
在组装这样构成的电力转换装置100时,首先,准备在上表面安装有功率模块2的冷却器1、在上表面安装有排母8a的第1控制基板3、在下表面安装有排针8b的第2控制基板4。然后,将功率模块2的信号端子2a接合于第1控制基板3的通孔,将第1控制基板3经由功率模块2固定于冷却器1。另外,通过螺钉7a将第2支承支柱6b固定于第2控制基板4的上表面的面内。
接下来,使第1控制基板3在上地将冷却器1收纳于周壁部5a内,通过螺钉(未图示)将冷却器1固定于周壁部5a。然后,将第1控制基板3的外周缘部载置于保持部12,通过螺钉(未图示)固定于保持部12。接下来,从上方将第2控制基板4的外周缘部载置于保持部12,通过螺钉(未图示)固定于保持部12。由此,排针8b被插入到排母8a,第1控制基板3和第2控制基板4电连接。并且,从上方以封堵周壁部5a的上部开口的方式盖上盖部5b,通过螺钉(未图示)将第2支承支柱6b固定于盖部5b,然后将盖部5b通过螺钉(未图示)固定于周壁部5a,从而组装电力转换装置100。
在这样组装好的电力转换装置100中,第1控制基板3接合于功率模块2的信号端子2a而固定于冷却器1。另外,第2控制基板4紧固固定于第2支承支柱6b而固定于盖部5b。因此,不使用在专利文献1中需要的基板保持用支架就能够固定第1控制基板3和第2控制基板4,因此零件个数削减,生产性提高。
另外,第1控制基板3的面内由作为第1固定构件的功率模块2的信号端子2a固定于冷却器1,第2控制基板4的面内由作为第2固定构件的第2支承支柱6b固定于盖部5b。也就是说,第1控制基板3和第2控制基板4的面内分别由不同的固定构件固定于冷却器1、框体5,没有如专利文献2那样由贯通两基板的相同的固定构件进行固定。而且,第1控制基板3的面内的机械固定位置不受限于第2控制基板4的面内的机械固定位置,能够任意地设定,因此,能够将安装零件自由地配置于第1控制基板3的面内。同样,第2控制基板4的面内的机械固定位置不受限于第1控制基板3的面内的机械固定位置,能够任意地设定,因此,能够将安装零件自由地配置于第2控制基板4的面内。因此,由于能够将零件自由地配置于第1控制基板3和第2控制基板4上,所以能够实现第1控制基板3和第2控制基板4的高密度的安装,实现第1控制基板3和第2控制基板4的小型化。而且,通过使第1控制基板3和第2控制基板4小型化,第1控制基板3和第2控制基板4的共振频率上升。
这样,第1控制基板3和第2控制基板4的共振频率上升,因此,即使车辆的振动施加于电力转换装置100而使第1控制基板3和第2控制基板4发生共振,第1控制基板3和第2控制基板4的位移振幅也变小,第1控制基板3和第2控制基板4产生的应变也变小。由此,抑制了安装于第1控制基板3和第2控制基板4的零件的破损的产生,因此第1控制基板3和第2控制基板4的抗振性提高。例如,若将第1控制基板3和第2控制基板4在其面内机械性地固定的情况下的固定部的间隔达到将第1控制基板3和第2控制基板4仅在其外周缘部机械性地固定的情况下的固定部的间隔的一半,则第1控制基板3和第2控制基板4的共振频率达到4倍。
另外,盖部5b经由第2支承支柱6b固定于第2控制基板4,因此盖部5b的共振频率上升,实现盖部5b的高抗振化。例如,若将第2控制基板4在其面内机械性地固定于盖部5b的情况下的固定部的间隔达到将第2控制基板4仅在其外周缘部机械性地固定于盖部5b的情况下的固定部的间隔的一半,则盖部5b的共振频率达到4倍。
第1控制基板3与第2控制基板4之间的电连接在第1控制基板3和第2控制基板4相对的面内进行,因此,不需要在专利文献1中需要的、用于使信号集中于第1控制基板3和第2控制基板4的1边的电路,实现第1控制基板3和第2控制基板4的小型化。这样,由于实现第1控制基板3和第2控制基板4的小型化,因此第1控制基板3和第2控制基板4的共振频率上升,第1控制基板3和第2控制基板4的抗振性提高。并且,随着第1控制基板3和第2控制基板4的小型化,实现框体5的小型化,因此框体5的共振频率上升,框体5的抗振性提高。
另外,将第1控制基板3和第2控制基板4电连接的电连接部8使用排母8a和排针8b,因此,仅通过从上方使第2控制基板4与收纳于周壁部5a内的第1控制基板3重叠,就能够将第1控制基板3和第2控制基板4电连接,生产性提高。
另外,第1控制基板3和第2控制基板4的面内分别由不同的固定构件固定于冷却器1、框体5,因此,能够独立地设定第1控制基板3的面内的固定位置和第2控制基板4的面内的固定位置。在本实施方式1中,如图3所示,第1控制基板3的中央位置被功率模块2的信号端子2a固定。由此,外周缘部由保持部12保持的第1控制基板3的基本振动的波腹的位置被信号端子2a固定,第1控制基板3的抗振性提高。同样,如图3所示,外周缘部由保持部12保持的第2控制基板4的2倍振动的波腹的位置被第2支承支柱6b固定,第2控制基板4的抗振性提高。
需要说明的是,在上述实施方式1中,使用排母8a和排针8b将第1控制基板3和第2控制基板4电连接,但也可以使用连接器和线束将第1控制基板3和第2控制基板4电连接。在该情况下,首先,准备在上表面安装有功率模块2的冷却器1、在上表面安装有连接器的第1控制基板3、在下表面安装有线束的第2控制基板4。然后,将功率模块2的信号端子2a接合于第1控制基板3的通孔,将第1控制基板3的面内经由功率模块2固定于冷却器1。另外,通过螺钉7a将第2支承支柱6b固定于第2控制基板4的面内。接下来,使第1控制基板3在上地将冷却器1收纳于周壁部5a内,将冷却器1固定于周壁部5a,并且,通过螺钉将第1控制基板3的外周缘部固定在形成于周壁部5a的保持部12。接下来,将线束嵌入到安装于第1控制基板3的连接器,将第2控制基板4重叠在第1控制基板3之上而收纳于周壁部5a内,并且,通过螺钉将第2控制基板4的外周缘部固定在形成于周壁部5a的保持部12。接着,以封堵周壁部5a的上部开口的方式盖上盖部5b,通过螺钉将第2支承支柱6b固定于盖部5b,然后通过螺钉将盖部5b固定于周壁部5a,从而组装电力转换装置。
另外,在上述实施方式1中,第2控制基板4经由第2支承支柱6b固定于盖部5b,但第2控制基板4也可以经由第2支承支柱6b固定于周壁部5a。
另外,在上述实施方式1中,一个功率模块2安装于冷却器1,但搭载于冷却器1的功率模块2的个数也可以是两个以上。在该情况下,搭载于冷却器1的多个功率模块2既可以是相同形状,也可以是不同形状。
另外,在上述实施方式1中,排母8a安装于第1控制基板3,排针8b安装于第2控制基板4,但也可以是排母8a安装于第2控制基板4,排针8b安装于第1控制基板3。
另外,在上述实施方式1中,第2支承支柱6b通过螺钉固定于盖部5b,但第2支承支柱6b也可以使用焊锡、银纳米颗粒的烧结材料、Cu-Sn、Ag-Sn等液相扩散接合材料、粘接剂等固定于盖部5b。
另外,在上述实施方式1中,第2控制基板4通过螺钉7a固定于第2支承支柱6b,但第2控制基板4也可以使用焊锡、银纳米颗粒的烧结材料、Cu-Sn、Ag-Sn等液相扩散接合材料、粘接剂等固定于第2支承支柱6b。
另外,在上述实施方式1中,第1控制基板3和第2控制基板4的外周缘部保持于周壁部5a,但也可以使第1控制基板3和第2控制基板4的外周缘部保持于冷却器1。在该情况下,由与框体5独立的构件制作保持部12,通过竖立设置于冷却器1的支柱来支承这些保持部12即可。此时,对第2控制基板4用的保持部进行支承的支柱贯通第1控制基板3的外周缘部,因此,第1控制基板3的安装密度不会降低。
实施方式2
图4是示意性地表示本发明的实施方式2的电力转换装置的构造的剖视图,图5是示意性地表示本发明的实施方式2的电力转换装置的构造的透视立体图。
在图4和图5中,第1支承支柱6a使用焊锡、银纳米颗粒的烧结材料、Cu-Sn、Ag-Sn等液相扩散接合材料、粘接剂、螺钉等固定于冷却器1的上表面。第1控制基板3通过螺钉7b固定于第1支承支柱6a,经由第1支承支柱6a固定于冷却器1。第1支承支柱6a成为第1固定构件。
需要说明的是,其他的结构与上述实施方式1同样地构成。
在本实施方式2的电力转换装置101中,第1控制基板3的面内经由第1支承支柱6a固定于冷却器1,第2控制基板4的面内经由第2支承支柱6b固定于盖部5b。并且,第1控制基板3与第2控制基板4之间的电连接在第1控制基板3和第2控制基板4的面内进行。因此,在实施方式2中,也可得到与上述实施方式1同样的效果。
在实施方式2中也同样,第1控制基板3的中央位置被第1支承支柱6a固定,因此外周缘部由保持部12保持的第1控制基板3的基本振动的波腹的位置被第1支承支柱6a固定,第1控制基板3的抗振性提高。另外,外周缘部由保持部12保持的第2控制基板4的2倍振动的波腹的位置被第2支承支柱6b固定,第2控制基板4的抗振性提高。
根据本实施方式2,第1控制基板3不仅经由功率模块2的信号端子2a,还经由第1支承支柱6a固定于冷却器1,因此第1控制基板3更稳固地固定于冷却器1。由此,第1控制基板3的抗振性提高。
另外,第1控制基板3经由第1支承支柱6a固定于冷却器1,因此能够省略第1控制基板3与功率模块2的信号端子2a之间的机械性的固定。因此,若第1控制基板3与功率模块2的信号端子2a之间的电连接使用能够装拆的卡扣配合,则能够在电力转换装置101的组装后拆下第1控制基板3,维护性提高。并且,若通过螺钉等将功率模块2能够装拆地固定于冷却器1,则在制造工序的发货检查中得知功率模块2的故障的情况下,能够仅将功率模块2从冷却器1和第1控制基板3拆下,成品率提高,并且,实现低成本化。
需要说明的是,在上述实施方式2中,第1支承支柱6a固定于冷却器1,但由于第1支承支柱6a不需要冷却,因此也可以固定于周壁部5a。也就是说,第1控制基板3的面内也可以经由第1支承支柱6a固定于框体5。
另外,在上述实施方式2中,第1控制基板3通过螺钉7b能够装拆地安装于第1支承支柱6a,但在不需要将第1控制基板3能够装拆地安装于第1支承支柱6a的情况下,第1控制基板3也可以使用焊锡、银纳米颗粒的烧结材料、Cu-Sn、Ag-Sn等液相扩散接合材料、粘接剂等固定于第1支承支柱6a。
实施方式3
图6是示意性地表示本发明的实施方式3的电力转换装置的构造的剖视图,图7是示意性地表示本发明的实施方式3的电力转换装置的构造的透视立体图。
在图6和图7中,安装于第2控制基板4的面内的安装零件9通过粘接剂固定于盖部5b的下表面。安装零件9成为第2固定构件。
需要说明的是,其他的结构与上述实施方式1同样地构成。
在本实施方式3的电力转换装置102中,第1控制基板3经由功率模块2的信号端子2a固定于冷却器1,第2控制基板4经由安装零件9固定于盖部5b。并且,第1控制基板3与第2控制基板4之间的电连接在第1控制基板3和第2控制基板4的面内进行。因此,在实施方式3中,也可得到与上述实施方式1同样的效果。
根据本实施方式3,第2控制基板4与盖部5b之间利用第2控制基板4的安装零件9机械性地固定,因此不需要第2支承支柱6b。因此,能够将第2控制基板4的与第2支承支柱6b的固定部作为零件的安装空间加以利用,因此实现第2控制基板4的小型化。而且,由于第2控制基板4的小型化,第2控制基板4的共振频率上升,第2控制基板4的抗振性提高。
在实施方式3中也同样,第1控制基板3的中央位置被功率模块2的信号端子2a固定,因此外周缘部由保持部12保持的第1控制基板3的基本振动的波腹的位置被功率模块2的信号端子2a固定,第1控制基板3的抗振性提高。另外,第2控制基板4的中央位置被安装零件9固定,因此外周缘部由保持部12保持的第2控制基板4的基本振动的波腹的位置被安装零件9固定,第2控制基板4的抗振性提高。
需要说明的是,在上述实施方式3中,安装零件9通过粘接剂固定于盖部5b,考虑安装零件9的耐热性,优选使用低固化温度的粘接剂。
实施方式4
图8是示意性地表示本发明的实施方式4的电力转换装置的构造的剖视图,图9是示意性地表示本发明的实施方式4的电力转换装置的构造的透视立体图。
在图8和图9中,加强构件10配置于第2控制基板4的排针8b的安装部的上部位置与盖部5b之间。
需要说明的是,其他的结构与上述实施方式1同样地构成。
在本实施方式4的电力转换装置103中,第1控制基板3经由功率模块2的信号端子2a固定于冷却器1,第2控制基板4经由第2支承支柱6b固定于盖部5b。并且,第1控制基板3与第2控制基板4之间的电连接在第1控制基板3和第2控制基板4的面内进行。因此,在实施方式4中,也可得到与上述实施方式1同样的效果。
在本实施方式4中,加强构件10使用硅橡胶等具有弹性的树脂材料、弹簧等具有弹性的金属材料,制作为比第2支承支柱6b的长度稍长的自然长度。由此,在电力转换装置103的组装时,在将第2支承支柱6b固定于盖部5b时,加强构件10被加压夹持在第2控制基板4与盖部5b之间而发生弹性变形,其反弹力经由第2控制基板4以将排针8b向排母8a压入的方式作用。因此,即使对电力转换装置103施加振动,也能抑制排母8a从排针8b脱离这样的情况的产生,第1控制基板3与第2控制基板4之间的电连接的可靠性提高。
另外,振动能量被加强构件10消耗,因此,即使振动从车辆施加于电力转换装置103,第2控制基板4的振幅也变小,第2控制基板4的抗振性提高。
在实施方式4中也同样,第1控制基板3的中央位置被功率模块2的信号端子2a固定,因此外周缘部由保持部12保持的第1控制基板3的基本振动的波腹的位置被功率模块2的信号端子2a固定,第1控制基板3的抗振性提高。另外,外周缘部由保持部12保持的第2控制基板4的2倍振动的波腹的位置被第2支承支柱6b固定,第2控制基板4的抗振性提高。
实施方式5
图10是示意性地表示本发明的实施方式5的电力转换装置的构造的剖视图,图11是示意性地表示本发明的实施方式5的电力转换装置的构造的透视立体图。
在图10和图11中,加强构件11配置于第2控制基板4的排针8b的安装部的上部位置与盖部5b之间。加强构件11形成为从与第2控制基板4的面内正交的方向观察时包围排母8a的中空体。
需要说明的是,其他的结构与上述实施方式1同样地构成。
在本实施方式5的电力转换装置104中,第1控制基板3经由功率模块2的信号端子2a固定于冷却器1,第2控制基板4经由第2支承支柱6b固定于盖部5b。并且,第1控制基板3与第2控制基板4之间的电连接在第1控制基板3和第2控制基板4的面内进行。因此,在实施方式5中,也可得到与上述实施方式1同样的效果。
在本实施方式5中,加强构件11使用比第2控制基板4硬的陶瓷等材料制作为具有比第2支承支柱6b的长度稍长的轴向长度的中空体,配置成从与第2控制基板4的面内正交的方向观察时,包围排母8a和排针8b。由此,在电力转换装置104的组装时,在将第2支承支柱6b固定于盖部5b时,第2控制基板4经由加强构件11从盖部5b受到第1控制基板3的方向的载荷而发生弹性变形。该第2控制基板4的向第1控制基板3的方向的弹性变形以将排针8b向排母8a压入的方式作用。因此,即使对电力转换装置104施加振动,也能抑制排母8a从排针8b脱离这样的情况的产生,第1控制基板3和第2控制基板4之间的电连接的可靠性提高。
在实施方式5中也同样,第1控制基板3的中央位置被功率模块2的信号端子2a固定,因此外周缘部由保持部12保持的第1控制基板3的基本振动的波腹的位置被功率模块2的信号端子2a固定,第1控制基板3的抗振性提高。另外,外周缘部由保持部12保持的第2控制基板4的2倍振动的波腹的位置被第2支承支柱6b固定,第2控制基板4的抗振性提高。
需要说明的是,在上述各实施方式中,也记载了各构成元件的材质、材料、实施的条件等,但这是例示,不限定于记载的内容。
另外,本发明能够在本发明的范围内进行各实施方式的自由的组合、或者各实施方式的任意的构成元件的变形,或者在各实施方式中,能够省略任意的构成元件。
另外,在上述各实施方式中,说明了电力转换装置搭载于汽车的情况,但电力转换装置能够应用于电车、船舶、航空器等要求抗振性的用途。
Claims (8)
1.一种电力转换装置,其中,所述电力转换装置包括:
框体;
冷却器,其固定于所述框体,配置在所述框体内;
功率模块,其安装于所述冷却器;
第1控制基板,其与所述功率模块电连接,以外周缘部被保持的方式配置于所述框体内的所述功率模块的与冷却器相反的一侧;以及
第2控制基板,其与所述第1控制基板电连接,以外周缘部被保持的方式配置于所述框体内的所述第1控制基板的与所述功率模块相反的一侧,
所述第1控制基板通过第1固定构件将该第1控制基板的与所述第2控制基板相反的一侧的面内固定于所述冷却器或所述框体,
所述第2控制基板通过第2固定构件将该第2控制基板的与所述第1控制基板相反的一侧的面内固定于所述框体,
所述第1控制基板和所述第2控制基板在该第1控制基板和该第2控制基板相对的面内电连接。
2.根据权利要求1所述的电力转换装置,其中,所述框体具有供所述冷却器固定的周壁部和能够装拆地安装于所述周壁部的盖部,所述第1控制基板固定于所述冷却器或所述周壁部,所述第2控制基板固定于所述盖部。
3.根据权利要求1或2所述的电力转换装置,其中,所述第1固定构件是所述功率模块。
4.根据权利要求1或2所述的电力转换装置,其中,所述第2固定构件是安装于所述第2控制基板的零件。
5.根据权利要求1或2所述的电力转换装置,其中,所述第1控制基板和所述第2控制基板的电连接部包括安装于所述第1控制基板和所述第2控制基板中的一方的排母和安装于所述第1控制基板和所述第2控制基板中的另一方并插入到所述排母的排针。
6.根据权利要求5所述的电力转换装置,其中,加强构件配置在所述第2控制基板的与所述电连接部相反的一侧的部位与所述框体之间。
7.根据权利要求6所述的电力转换装置,其中,所述加强构件是弹性体,向将所述排针插入到所述排母的方向对所述第2控制基板施力。
8.根据权利要求6所述的电力转换装置,其中,所述加强构件制作成从与所述第2控制基板的面内正交的方向观察时包围所述排母的中空体,并经由所述第2控制基板向将所述排针插入到所述排母的方向对所述排针施力。
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